انفجار شیء مرموز در نزدیکی زمین

به گزارش سرویس اجتماعی مخاطب ۲۴ به نقل از ایسنا، به نقل از دیلی میل، ستاره شناسان می‌گویند یک جرم اسرارآمیز که فقط ۴۰۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد، شبیه هیچ چیزی نیست که تاکنون در فضا دیده شده است. آن‌ها فکر می‌کنند که این شیء می‌تواند یک ستاره نوترونی* یا یک کوتوله سفید** حاصل از هسته‌های فرو پاشیده ستارگان با یک میدان مغناطیسی فوق‌العاده قدرتمند باشد که به عنوان "مگنتار" یا "مغنااختر"*** نیز شناخته می‌شود.

این جرم مرموز هنگامی که در کیهان می‌چرخد، پرتویی از تشعشع می‌فرستد و به مدت یک دقیقه در هر ۲۰ دقیقه، یکی از درخشان‌ترین اجرام در آسمان شب می‌شود.

مشاهدات نشان می‌دهد که این شیء مرموز سه بار در ساعت با یک انفجار عظیم، انرژی آزاد می‌کند.

دکتر "ناتاشا هرلی واکر" اخترفیزیکدان مرکز بین‌المللی تحقیقات نجوم رادیویی (ICRAR) در دانشگاه "کورتین" (Curtin) استرالیا، تیمی را که این کشف را انجام دادند، رهبری کرد. تیم او در حال نقشه‌برداری از امواج رادیویی در جهان بود که با این "مگنتار" بالقوه روبرو شد.

وی می‌گوید: این جرم طی چند ساعت در طول مشاهدات ما مدام ظاهر و ناپدید می‌شد. این کاملا غیرمنتظره بود. این برای ما به عنوان ستاره‌شناس به نوعی ترسناک بود، زیرا هیچ چیز در آسمان وجود ندارد که این‌گونه رفتار کند و این در حالی است که این جرم واقعاً به ما نزدیک است و تنها حدود ۴۰۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد و در واقع در حیاط خلوت کهکشانی ما قرار دارد.

وی افزود: مشاهدات ما با یک جرم اخترفیزیکی پیش‌بینی شده به نام "مگنتار دوره فوق العاده طولانی" مطابقت دارد.

وی ادامه داد: این یک نوع ستاره نوترونی با چرخش آرام است که وجود آن به صورت تئوری پیش‌بینی شده بود. اما هیچ کس انتظار نداشت که مستقیماً چنین چیزی را مشاهده کند، زیرا ما انتظار نداشتیم که آن‌ها تا این حد درخشان باشند. این جرم، به نحوی انرژی مغناطیسی را به امواج رادیویی بسیار موثرتر از هر چیزی که قبلا دیده‌ایم، تبدیل می‌کند.

"تایرون اودوهرتی" دانشجوی دانشگاه "کورتین" این شیء مرموز را با استفاده از تلسکوپ "آرایه میدان وسیع مورچیسون" (MWA) در غرب استرالیا کشف کرد. میدان دید وسیع و حساسیت فوق‌العاده این تلسکوپ برای بررسی تمام آسمان و تشخیص موارد غیرمنتظره عالی است.

"اودوهرتی" می‌گوید: این هیجان انگیز است که چیزی که سال گذشته شناسایی کردم، چنین جرم عجیب و غریبی است.

اجرامی که در کیهان روشن و خاموش می‌شوند، چیز جدیدی نیستند و اخترشناسان آن‌ها را "گذرا" می‌نامند، برخی از آن‌ها طی چند روز ظاهر می‌شوند و پس از چند ماه ناپدید می‌شوند و برخی دیگر در چند میلی‌ثانیه یا ثانیه چشمک می‌زنند و سپس خاموش می‌شوند.

با این حال دکتر "جما اندرسون" یکی از دیگر محققان این مقاله می‌گوید که یافتن چیزی که برای یک دقیقه درخشان شود، این کشف جدید را غیرعادی کرده است.

وی با توضیح اینکه هنگام مطالعه اجرام گذرا، شما در حال تماشای مرگ یک ستاره عظیم یا فعالیت بقایای آن هستید، گفت: این جرم مرموز به شکلی باورنکردنی روشن و کوچک‌تر از خورشید است و امواج رادیویی منتشر می‌کند که نشان می‌دهد میدان مغناطیسی بسیار قدرتمندی دارد.

محققان اکنون در حال نظارت بر این جرم هستند تا ببینند آیا دوباره روشن می‌شود یا نه و قصد دارند امثال این جرم غیر معمول را در آرشیو وسیع تلسکوپ "MWA" جستجو کنند.

دکتر "هرلی واکر" می‌گوید: اگر موفق شویم، تلسکوپ‌هایی در سراسر نیم‌کره جنوبی و حتی در مدار وجود دارند که می‌توانند مستقیماً ما را به این اجرام برسانند.

وی افزود: شناسایی موارد بیشتر به ستاره‌شناسان خواهد فهماند که آیا این یک رویداد نادر است یا این اشیا، جمعیت جدیدی هستند که قبلاً هرگز متوجه آن نشده بودیم.

* ستاره نوترونی هسته فروپاشیده ستاره ابرغول پرجرمی است که جرم آن در مجموع بین ۱۰ تا ۲۹ جرم خورشیدی بوده است، به ویژه اگر ستاره فروپاشیده غنی از فلز بوده باشد. به جز در مورد سیاه‌چاله‌ها و برخی از اجرام کمتر شناخته شده مانند سفیدچاله، ستاره کوارکی و ستاره عجیب، ستاره‌های نوترونی کوچک‌ترین و متراکم‌ترین ستارگانی هستند که تاکنون شناخته شده‌اند. هنگامی که ستاره پر جرمی به شکل ابرنواختر منفجر می‌شود، گاهی هسته آن می‌تواند سالم و پابرجا بماند. اگر جرم هسته بین ۱.۴ تا سه جرم خورشیدی باشد، پدیده طبیعی گرانش، آن را فراتر از مرحله کوتوله سفید متراکم می‌کند تا جایی که پروتون‌ها و الکترون‌ها برای تشکیل نوترون‌ها به یکدیگر فشرده می‌شوند. این نوع شیء آسمانی "ستاره نوترونی" نامیده می‌شود. وقتی که شعاع ستاره‌ای ۱۰ کیلومتر باشد، انقباضش متوقف می‌شود. برخی از ستارگان نوترونی در زمین به شکل تپ‌اختر شناسایی می‌شوند که با چرخش خود، دو نوع اشعه منتشر می‌کنند.

برای اینکه تصور بهتری از یک ستاره نوترونی در ذهن به وجود بیاید، می‌توان فرض کرد که تمام جرم خورشید در مکانی به وسعت یک شهر جا داده شده است، یعنی یک قاشق از ستاره نوترونی یک میلیارد تن جرم دارد. به اضافه اینکه سرعت چرخش این ستاره‌ها به دور خودشان تا ۷۰۰ دور در ثانیه هم می‌رسد و این چرخش با روند بسیار بسیار آهسته کند می‌شود. به عنوان مثال ستاره نوترونی که در هر ثانیه یک دور می‌زند پس از صد سال در هر ۱٫۰۰۰۰۰۳ ثانیه یک دور می‌زند، به عبارت دیگر پس از یک میلیون سال هر ۱٫۰۳ ثانیه یک دور می‌زند.

این ستارگان هنگام انفجار برخی از ابرنواختر‌ها به وجود می‌آیند. پس از انفجار یک ابرنواختر ممکن است به خاطر فشار بسیار زیاد حاصل از رمبش مواد پخش شده ساختار اتمی همه عناصر شیمیایی شکسته شود و تنها اجزای بنیادی بر جا بمانند.

اغلب دانشمندان عقیده دارند که جاذبه و فشار بسیار زیاد باعث فشرده شدن پروتون‌ها و الکترون‌ها به درون یکدیگر می‌شوند که خود سبب به وجود آمدن توده‌های متراکم نوترونی خواهد شد. عده کمی نیز معتقدند که فشردگی پروتون‌ها و الکترون‌ها بسیار بیش از اینهاست و این باعث می‌شود که تنها کوارک‌ها باقی بمانند و این ستاره کوارکی متشکل از کوارک‌های بالا و پایین و نوع دیگری از کوارک که از بقیه سنگین‌تر است، خواهد بود که این کوارک تاکنون در هیچ ماده‌ای کشف نشده است. از آنجا که اطلاعات در مورد ستارگان نوترونی اندک است در سال‌های اخیر تحقیقات زیادی بر روی این دسته از ستارگان انجام شده است.

** کوتوله سفید گونه‌ای از اجرام فضایی است که در طول زندگی یک ستاره در دوران پیری برخی از ستارگان که از حد ۱.۴ جرم خورشید پرجرم‌تر باشند به ستاره نوترونی یا سیاهچاله با سه برابر جرم خورشید و اگر از این حد کم‌جرم‌تر باشند تبدیل به کوتوله سفید می‌شوند.

ماده تشکیل‌دهنده کوتوله‌های سفید به اندازه‌ای به هم فشرده است که یک فنجان از آن صد‌ها تن وزن دارد. کوتوله‌های سفید، که تعدادشان در کهکشان ما نسبتاً زیاد است، آخرین مرحله تکامل بسیاری از ستاره‌ها هستند. ستاره‌هایی که جرمشان تقریباً معادل جرم خورشید یا کمتر از آن است به احتمال زیاد همگی به کوتوله سفید تبدیل می‌شوند. این اصطلاح برای توصیف مرحله‌ای از تکامل ستاره‌ای به کار می‌رود که ستاره پس از تبدیل شدن به غول سرخ، در آن مرحله از انبساط بازمی‌ایستد. در مرحله کوتوله سفید، ماده ستاره‌ای فشرده می‌شود و به جسمی کم‌نور، به اندازه‌ای بسیار کوچک، به بزرگی زمین تبدیل می‌شود. آنچه که مانع رمبش و فشردگی هرچه بیشتر این جرم می‌شود، "تبهگنی الکترونی" طبق اصل طرد پائولی است. از آنجا که ستاره دیگر هیچ منبعی برای تولید انرژی ندارد، سرد می‌شود. یک کوتوله سفید، ستاره‌ای است که دیگر سوخت هسته‌ای آن تمام شده و در نتیجه بسیار فشرده و کوچک می‌شود. چنین ستارگانی بسیار داغ هستند.

*** مگنتار یا ستاره مغناطیسی یا مغنااختر نوعی ستاره نوترونی است که میدان مغناطیسی بسیار نیرومندی دارد. نظریه مربوط به مگنتار‌ها توسط "رابرت دانکن" و "کریستوفر تامسون" در سال ۱۹۹۲ ارائه شده است، ولی اولین انفجار اشعه گاما مربوط به یک مگنتار در تاریخ پنج مارس ۱۹۷۹ کشف و ثبت شد. در طول یک دهه بعد از آن، فرضیه مگنتار به صورت گسترده به عنوان تکرارکننده اشعه گاما و اشعه ایکس غیرعادی پذیرفته شد.

این یافته‌ها در مجله "نیچر" (Nature) منتشر شده است.